升降機的功率半導體的保護裝置及其保護方法
2023-05-28 04:56:21 1
專利名稱：升降機的功率半導體的保護裝置及其保護方法
技術領域：
本發明涉及一種升降機的功率半導體的保護裝置及其保護方法，具體講，是涉及一種可以對用於冷卻功率半導體的散熱器的溫度進行多階檢測並且可以對該散熱器的溫度進行恰當控制，以便不使它的溫度達到其最大值，並因此保護功率半導體不因受熱而損壞的經過改進的升降機的功率半導體保護裝置及其保護方法。
升降機通常是由一個換能器和一個反相器(每一個都包括一個功率半導體)來控制的，在功率半導體中，由於該功率半導體的重複的開關操作會出現不希望有的過熱現象，因此，應該將這種不希望存在的過熱控制在一個預先確定的範圍之內，以便保護所述功率半導體。
現在請參考
圖1，升降機的功率半導體保護裝置包括一個用於檢測用於冷卻由於該功率半導體的開關操作所產生的過熱的散熱器14的溫度的溫度檢測器10、一個用於根據由溫度檢測器10所檢測出的溫度來控制升降機運行的運行控制器20、一個用於根據運行控制器20的控制信號驅動一臺感應電動機M1的驅動單元30、一個用於根據運行控制器20的控制信號處理該升降機的誤差的誤差處理單元40，以及一個用於根據誤差處理單元40的誤差處理結果顯示該升降機的誤差的誤差顯示單元50。
在這裡，如圖3所示，溫度檢測器10包括一個功率半導體12，一個其中裝有功率半導體12、用於冷卻由功率半導體12所引起的過熱的散熱器14，以及一個被裝在散熱器14上用於檢測所述變熱溫度的溫度檢測器16。
現在，將對一種常規升降機的功率半導體保護裝置的工作加以說明。
首先，當由運行控制器20來執行運行控制模式時，在第一步S1，溫度檢測器16檢測散熱器14的溫度Tf，並且在第二步S2，運行控制器20將溫度Tf同預先設定的溫度Ta加以比較。在這裡，預先確定的溫度Ta是散熱器14能夠保護功率半導體12避免熱損壞的最高值，作為上述比較的結果，如果溫度Tf低於預先設定的溫度Ta，那麼在第三步S3，運行控制器20輸出一個控制信號給驅動單元30，驅動單元30驅動感應電動機M1，所述升降機正常工作。
同時，作為上述比較的結果，如果溫度Tf高於或等於預先設定的溫度Ta，那麼在第四步S4，運行控制器20判定該升降機不能工作，並輸出一個控制信號給誤差處理單元40，誤差處理單元40完成一次誤差處理。在第五步S5，誤差顯示單元50顯示出該升降機不能工作，並且在第六步S6，驅動單元30根據運行控制器20的一個控制信號使感應電動機M1停止運轉，所述升降機停止工作。
然而，如上所述，常規的升降機的功率半導體保護裝置及其保護方法有一個缺點，即如果一個升降機長時間工作，那麼該散熱器的溫度就超過預定的溫度值，結果，該升降機由於所述散熱器的過熱可能被損壞。
因此，本發明的一個目的是提供一種升降機控制器，該控制器克服了在常規的升降機的功率半導體保護裝置中所遇到的那些問題。
本發明的另一個目的是提供一種可以對用於冷卻功率半導體的散熱器的溫度進行多階檢測，並且可以對該散熱器的溫度進行恰當控制，以便不使它的溫度達到其最大值，並因此保護功率半導體不因受熱而損壞的經過改進的升降機的功率半導體保護裝置及其保護方法。
為了達到以上目的，本發明提供了一種升降機的功率半導體保護裝置，該裝置包括一個用於按照一種多階方法檢測散熱器溫度的多階溫度檢測器；一個用於判斷由所述多階溫度檢測器檢測出的溫度是否達到一相應值並且用於設定所述散熱器的一個階段的冷卻時間(a step-by cooling time)的溫度控制器；一個用於根據所述溫度控制器的判斷結果和預先設定的冷卻時間控制升降機運行的運行控制器；一個用於根據所述溫度控制器的一個控制信號顯示基於所述多階溫度檢測的結果的所述升降機的運行狀態的升降機的運行狀態顯示單元；一個用於根據所述運行控制器的控制信號控制一臺感應電動機的驅動單元；一個用於根據所述運行控制器的控制信號處理所述升降機的誤差的誤差處理單元，以及一個用於根據所述誤差處理單元的控制信號顯示所述升降機的誤差的誤差顯示單元。
為了達到以上目的，本發明還提供了一種升降機的功率半導體的保護方法，該方法包括以下這些步驟第一個步驟是使用一個多階溫度檢測器檢測散熱器的溫度並判斷在運行控制模式可供使用時該升降機是否處於運行狀態；第二個步驟是在該升降機處於運行狀態時使用一個溫度控制器將由第一步驟所測得的溫度與一個預先設定的溫度加以比較；第三個步驟是在該散熱器的溫度超過一個預定值時根據所述運行控制器的控制信號處理該升降機的誤差，顯示該升降機的誤差並使該升降機停止工作；第四個步驟是在該散熱器的溫度低於一個預先設定的溫度時完成正常運行；第五個步驟是當所述升降機由於第一步驟進行的結果而停止工作時利用所述溫度控制器判斷所述散熱器的溫度是否處在一個第一比較溫度和一個第二比較溫度之間，當該散熱器的溫度處於它們之間時，允許所述升降機具有一段用於冷卻功率半導體的預定時間長度的停機時間，並且恢復一種運行控制模式；以及第六個步驟是在第五個條件不能滿足時利用所述溫度控制器判斷所述散熱器的溫度是否處於第二比較溫度和一個預先設定的溫度之間，並且在該溫度處於它們之間時允許該升降機具有一段預定時間長度的停機時間，以便使該散熱器的溫度下降，以及恢復所述運行控制模式。
圖1是一個常規升降機的功率半導體保護裝置的方框圖。
圖2是一個常規升降機的功率半導體的保護方法的程序圖。
圖3是圖1的一個溫度檢測器的平面圖。
圖4是根據本發明的升降機功率半導體的保護裝置的方框圖。
圖5是圖4的多階溫度檢測器的平面圖。
圖6是顯示根據本發明的升降機功率半導體保護方法的散熱器的溫度和時間之間的關係的曲線。
圖7是一幅顯示圖4的功率半導體和散熱器的溫度T1、T2和T3之間的關係的圖。
圖8是根據本發明的升降機的功率半導體保護方法的程序圖。
參考圖4，升降機的功率半導體保護裝置包括一個用於對散熱器溫度進行多階檢測的多階溫度檢測器60、一個用於通過將由多階溫度檢測器60檢測出的溫度同一個預先設定的溫度加以比較判斷被檢測得的溫度是否與一個預定的溫度階有關的溫度控制器70，一個用於根據溫度控制器70的判斷控制升降機運行的運行控制器20，以及一個用於根據溫度控制器70的控制信號顯示基於多階溫度檢測器60的結果的升降機的運行狀態的升降機運行狀態顯示單元80。此外，本發明還包括一個驅動單元30、一個誤差處理單元40以及一個誤差顯示單元50，這些都在常規技術中預先作過解釋。
在這裡，如圖5所示，多階溫度檢測器60包括一個功率半導體12，一個散熱器14和一個多階溫度檢測器18。此外，多階溫度檢測器18包括一組開關，其中每個開關根據一個階段的溫度(a step-bytemperature)開/關。
現在將對根據本發明的一種升降機的功率半導體保護裝置的運行加以說明。
首先參看圖6和8，根據所述功率半導體保護方法，無論何時散熱器14的溫度達到一個預先設定的溫度階，運行控制器20都有一段長度為冷卻時間Δt1和Δt2的停機時間。
在進行運行控制器20的一種運行控制模式時，在第十一步S11，多階溫度檢測器60檢測散熱器14的溫度Tf。也就是說，在多階溫度檢測器60的多階溫度檢測器18中，將一個開關與一個相應的溫度階相連接，並將散熱器14的溫度經由一個處於開狀態的開關傳輸給溫度控制器70，散熱器14的溫度Tf就被檢測出來。
而後，在第十二步S12中，運行控制器20判斷所述升降機是否處於運行中。
在這裡，溫度控制器70將散熱器14的溫度Tf同一個預先設定的多階溫度加以比較並判斷溫度Tf是否與一預定的溫度階相關。例如，在溫度控制器70中可以設定三個溫度階。即被限定不對功率半導體12造成熱損害的散熱器的最高溫度Ta，一個低於溫度Ta的第一比較溫度Tb和一個低於第一比較溫度Tb的第二比較溫度Tc。
因此，作為第十二步S12的結果，判斷所述升降機處於運行狀態，在第十三步S13，溫度控制器70判斷溫度Tf是否高於或等於溫度Ta。
如果溫度Tf高於或等於溫度Ta，在第十四步S14，誤差處理單元40根據運行控制器20的控制信號進行誤差處理，並且在第十五步S15，誤差顯示單元50顯示出所述升降機不能工作，在第十六步S16，驅動單元30根據運行控制器20的控制信號驅動感應電動機M1，所述升降機停止工作。
同時，在第十三步S13，如果溫度Tf低於溫度Ta，所述升降機根據第十七步S17正常運轉。
同時，在第十二步S12中，如果運行控制器20判定所述升降機不能工作，那麼，在第十八步S18中，溫度控制器70判斷溫度Tf是否低於第一比較溫度Tb以及溫度Tf是否高於或等於第二比較溫度Tc。
而後，如果實現了第十八步S18的條件，那麼溫度控制器70就輸出一個信號給運行控制器20，並且驅動單元30使感應電動機M1停止運轉，而在第十九步S19，所述升降機停頓一段冷卻時間Δt1，並且散熱器溫度Tf降低，此外，在第二十步S20，升降機運行狀態顯示單元80顯示出所述升降機處於停機狀態以及剩餘停機時間等內容。在第二十一步S21，如果溫度控制器70判定冷卻時間Δt1結束，那麼，執行第十一步S11。在這裡，升降機運行狀態顯示單元80以對剩餘時間倒計時的方法在所述升降機系統的轎箱端或大廳端顯示剩餘停機時間。
同時，如果未能滿足第十八步S18的條件，那麼在第二十二步S22中，溫度控制器70判斷溫度Tf是否低於溫度Ta並且判斷溫度Tf是否高於或等於第一比較溫度Tb。
此後，如果實現了第二十二步S22的條件，溫度控制器70輸出控制信號給運行控制器20，並且驅動單元30使感應電動機M1停止運轉，而在第二十三步S23，所述升降機停機一段預定的冷卻時間Δt2，並且使散熱器的溫度Tf下降。此外，在第二十四步S24，升降機運行狀態顯示單元80顯示所述升降機處於停機狀態及剩餘停機時間等內容，而在第二十五步S25，如果溫度控制器70判斷冷卻時間Δt2已結束，那麼就進行第十一步S11。
同時，如果不能滿足第二十二步S22的條件，就進行第十三步S13。
在這裡，參看圖7，所述功率半導體的內部溫度T1和所述散熱器的溫度T2之間的差是隨使用電功率的增加而增的功率半導體的內部溫度ΔT1。此外，所述散熱器的溫度T2和它周圍的溫度T3之間的差是隨使用電功率的增加而增加的所述散熱器的ΔT2。也就是說，這些條件可以表達如下T1＝T2+ΔT1，T2＝T3+ΔT2，以及T1＝T3+ΔT1+ΔT2。
此外，冷卻時間Δt1可以定義為將所述功率半導體的內部溫度ΔT1冷卻掉所用的時間，而冷卻時間Δt2可以定義為將所述散熱器的溫度ΔT2冷卻掉所用的時間。
如上所述，升降機的功率半導體保護裝置及其保護方法可以令人滿意地以一種多階方法檢測所述散熱器溫度，並且在被檢測溫度達到相應的溫度階時提供一段適當的冷卻時間，這樣就防止了由於所述升降機長時間運行時散熱器的過熱對所述功率半導體造成的熱損壞。
權利要求
1.一種升降機的功率半導體保護裝置，包括一個用於以一種多階方法檢測散熱器溫度的多階溫度檢測器；一個用於判斷由所述多階溫度檢測器檢測的溫度是否達到一個相應的溫度值並且用於設定所述散熱器的一個階段的冷卻時間(astep-by cooling time)的溫度控制器；一個用於根據所述溫度控制器的一種判斷和一個預先設定的冷卻時間控制一個升降機的運行的運行控制器；一個用於根據所述溫度控制器的控制信號顯示基於多階溫度檢測結果的所述升降機的運行狀態的升降機運行狀態顯示單元；一個用於根據所述運行控制器的控制信號控制一個感應電動機的驅動單元；一個用於根據所述運行控制器的控制信號處理所述升降機的誤差的誤差處理單元，以及一個用於根據所述誤差處理單元的控制信號顯示所述升降機的誤差的誤差顯示單元。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述升降機運行狀態顯示單元被用來顯示所述升降機的剩餘停機時間。
3.一種升降機的功率半導體保護方法，包括以下步驟一個第一步驟，該步驟使用一種多階溫度檢測器檢測散熱器的溫度並判斷所述升降機在運行控制模式可供使用時是否處於運行狀態；一個第二步驟，該步驟在所述升降機處於運行狀態時利用一個溫度控制器將由所述第一步驟檢測出的溫度同一個預先設定的溫度加以比較；一個第三步驟，該步驟在散熱器的溫度超過一個預定的溫度值時根據所述運行控制器的控制信號處理升降機的誤差，顯示所述升降機的所述誤差並使該升降機停止工作；一個第四步驟，該步驟在散熱器的溫度低於一個預先設定的溫度時進行正常的運行；一個第五步驟，該步驟在升降機由於所述第一步驟的結果而停止工作時使用所述溫度控制器判斷該散熱器的溫度是否處在第一比較溫度和第二比較溫度之間，並且在散熱器的溫度處於它們之間的時候，允許該升降機有一段預定時間長度的用於冷卻功率半導體的停機時間，並恢復一種運行控制模式；以及一個第六步驟，該步驟在所述第五條件不能得到滿足時使用所述溫度控制器判斷所述散熱器的溫度是否處在所述第二比較溫度和一個預先設定的溫度之間，並且當所述溫度是處於它們之間時，允許該升降機具有一預定時間長度的停機時間，以便降低該散熱器溫度，並恢復所述運行控制模式。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述預先設定的溫度是不對功率半導體造成任何熱損害的散熱器的一個最高溫度。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述預先設定的溫度高於第二比較溫度，而所述第二比較溫度高於第一比較溫度。
6.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於當在所述第五步驟和所述第六步驟中所述升降機處於停機狀態時，剩餘停機時間按照倒計所述剩餘時間的方法被顯示在所述升降機系統的轎箱端或大廳端。
全文摘要
一種升降機的功率半導體保護裝置及其保護方法，該裝置包括一以多階方法檢測散熱器溫度的多階溫度檢測器；一判斷所測溫度是否達到一相應溫度值並設定散熱器的階段冷卻時間的溫度控制器；一運行控制器；一升降機運行狀態顯示單元；一驅動單元；一誤差處理單元及一誤差顯示單元。該方法以多階方法檢測散熱器溫度並在被測溫度達到一相應溫度階時提供一段適當的冷卻時間，在升降機長時間運行時可防止功率半導體由於散熱器過熱而出現熱損壞。
文檔編號B66B5/02GK1126695SQ9511692
公開日1996年7月17日 申請日期1995年8月30日 優先權日1994年8月30日
發明者金雲洙 申請人:Lg產電株式會社